Zer da poliuretano elastomero termoplastikoa?

Zer da poliuretano elastomero termoplastikoa?

Poliuretanozko elastomeroa poliuretanozko material sintetiko ugari da (beste barietate batzuk poliuretanozko aparra, poliuretanozko itsasgarria, poliuretanozko estaldura eta poliuretano zuntza aipatzen dira), eta Poliuretanozko elastomero termoplastikoa hiru motatako poliuretano elastomeroetako bat da. Jendeak normalean TPU deritzo beste bi poliuretanozko elastomero mota nagusien poliuretanozko elastomeroak dira, CPU gisa laburtua, eta poliuretanozko elastomero mistoak, MPU gisa laburtua).

TPU poliuretanozko elastomero mota bat da, berotuz plastifikatu eta disolbatzaile bidez disolbatu daitekeena. CPU eta MPU-rekin alderatuta, TPU-k ez du lotura kimiko gutxi edo bat ere bere egitura kimikoan. Bere kate molekularra, funtsean, lineala da, baina nolabaiteko gurutzaketa fisikoa dago. Egituraz oso bereizgarria den poliuretanozko elastomero termoplastikoa da.

TPUren egitura eta sailkapena

Poliuretano elastomero termoplastikoa (AB) bloke-polimero lineala da. A-k polimero-poliol bat adierazten du (ester edo polieter, 1000~6000-ko ​​pisu molekularra) pisu molekular handikoa, kate luzea deritzona; B-k 2-12 kate zuzeneko karbono atomo dituen diola adierazten du, kate laburra deritzona.

Poliuretanozko elastomero termoplastikoaren egituran, A segmentuari segmentu biguna deitzen zaio, malgutasun eta leuntasun ezaugarriak dituena, TPU-k hedagarritasuna izan dezan; B segmentuaren eta isozianatoaren arteko erreakzioaren ondorioz sortutako uretano-kateari segmentu gogorra deitzen zaio, eta propietate zurrunak eta gogorrak dituena. A eta B segmentuen erlazioa egokituz, propietate fisiko eta mekaniko desberdinak dituzten TPU produktuak egiten dira.

Segmentu bigunen egituraren arabera, poliester mota, polieter mota eta butadieno motatan bana daiteke, hurrenez hurren ester taldea, eter taldea edo butenoa dutenak. Segmentu gogorraren egituraren arabera, uretano mota eta uretano urea motatan bana daiteke, hurrenez hurren etilenglikol katearen luzatzaileetatik edo diamina katearen luzatzaileetatik lortzen direnak. Sailkapen arrunta poliester mota eta polieter motatan banatzen da.

Zeintzuk dira TPU sintesirako lehengaiak?

(1) Diol polimerikoa

500 eta 4000 bitarteko pisu molekularra eta talde bifuntzionalak dituen diol makromolekularrak, TPU elastomeroan % 50 eta % 80 arteko edukia duena, paper erabakigarria du TPUren propietate fisiko eta kimikoetan.

TPU elastomerorako egokia den polimero Diol poliester eta polieterren artean bana daiteke: poliesterra politetrametilenoa azido adipikoa glikol (PBA) ε PCL, PHC barne hartzen du; Polieterren artean, polioxipropileno eter glikola (PPG), tetrahidrofurano polieter glikola (PTMG), etab.

(2) Diisozianatoa

Pisu molekularra txikia da, baina funtzioa nabarmena da, segmentu biguna eta segmentu gogorra konektatzeko papera ez ezik, TPUari hainbat propietate fisiko eta mekaniko onak ere ematen dizkio. TPUri aplikagarri zaizkion diisozianatoak hauek dira: Metileno difenil diisozianatoa (MDI), metileno bis (-4-ziklohexilo isozianatoa) (HMDI), p-fenildiisozianatoa (PPDI), 1,5-naftaleno diisozianatoa (NDI), p-fenildimetil diisozianatoa ( PXDI), etab.

(3) Kate luzatzailea

100 ~ 350-ko pisu molekularra duen kate luzatzailea, Diol molekular txikiari, pisu molekular txikiari, kate-egitura irekiari eta ordezkatzaile-talderik ez duena, gogortasun handia eta TPUren pisu eskalar handia lortzeko lagungarria da. TPUrako egokiak diren kate luzatzaileak 1,4-butanodiol (BDO), 1,4-bis (2-hidroxietoxi) bentzenoa (HQEE), 1,4-ziklohexanedimetanola (CHDM), p-fenildimetilglikola (PXG), etab.

Aldaketa TPU-ren aplikazioa gogortzeko agente gisa

Produktuen kostuak murrizteko eta errendimendu gehigarria lortzeko, poliuretanozko elastomero termoplastikoak erabili ohi diren gogorgailu gisa erabil daitezke hainbat termoplastiko eta eraldatutako kautxu materialak gogortzeko.

Bere polaritate handia dela eta, poliuretanoa erretxin polar edo kautxuekin bateragarria izan daiteke, hala nola, polietileno kloratua (CPE), produktu medikoak egiteko erabil daitekeena; ABSrekin nahasteak ingeniaritza termoplastikoak ordezka ditzake erabilerarako; Polikarbonatoarekin (PC) konbinatuta erabiltzen denean, olioaren erresistentzia, erregaiaren erresistentzia eta talka erresistentzia bezalako propietateak ditu, eta autoen karrozeriak egiteko erabil daiteke; Poliesterrarekin konbinatuta, bere gogortasuna hobetu daiteke; Horrez gain, PVC, Polioximetileno edo PVDCrekin bateragarria izan daiteke; Poliester poliuretanoa ondo bateragarria izan daiteke % 15 Nitrilo kautxuarekin edo % 40 Nitrilo kautxu/PVC nahasketarekin; Polieter poliuretanoa ere ondo bateragarria izan daiteke % 40ko nitrilo kautxu/polivinil kloruro nahasketa itsasgarriarekin; Gainera, akrilonitrilo estireno (SAN) kopolimeroekin bateragarria izan daiteke; Polisiloxano erreaktiboekin sare interpenetranteak (IPN) egiturak sor ditzake. Aipatutako itsasgarri konbinatuen gehiengoa ofizialki ekoitzi da dagoeneko.

Azken urteotan, Txinan TPUk POM-en gogortzeari buruzko ikerketa gero eta handiagoa izan da. TPU eta POM nahasketak TPUren tenperatura altuko erresistentzia eta propietate mekanikoak hobetzen ditu, POM nabarmen gogortzen du. Ikertzaile batzuek frogatu dute trakzio-haustura-probetan, POM matrizearekin alderatuta, TPUdun POM aleazioa haustura hauskor izatetik haustura harikorrera igaro dela. TPU gehitzeak POM forma-memoriaren errendimendua ere ematen du. POM-ren eskualde kristalinoak forma-memoriaren aleazio-fase finko gisa balio du, TPU amorfoen eta POM-ren eskualde amorfoak, berriz, fase itzulgarri gisa. Berreskuratzeko erantzunaren tenperatura 165 ℃ denean eta berreskuratzeko denbora 120 segundokoa denean, aleazioaren berreskuratze-tasa % 95etik gorakoa da, eta berreskuratzeko efektua onena da.

TPU zaila da polimero ez-polarreko materialekin bateragarria izatea, hala nola polietilenoa, polipropilenoa, etileno-propileno-kautxua, butadieno-kautxua, isopreno-kautxua edo hondakin-kautxu-hautsa, eta ezin da erabili errendimendu ona duten konpositeak ekoizteko. Hori dela eta, azken hauetarako gainazaleko tratamendu-metodoak, hala nola, plasma, koroa, Kimika hezea, primer, sugarra edo gas erreaktiboa erabiltzen dira. Adibidez, American Air Products and Chemicals Company-k F2/O2 gas aktiboaren gainazaleko tratamendua egin du 3-5 milioiko pisu molekularra duen polietileno-pisu molekular ultra handiko hauts finetan, eta poliuretano elastomeroari 10eko proportzioan gehitu du. %, eta horrek nabarmen hobetu dezake bere Flexur-modulua, trakzio-erresistentzia eta higadura-erresistentzia. Eta F2/O2 gas aktiboaren gainazaleko tratamendua 6-35 mm-ko luzera duten norabide luzangako zuntz laburrei ere aplika dakieke, material konposatuaren zurruntasuna eta malkoaren gogortasuna hobetu ditzaketenak.

Zeintzuk dira TPUren aplikazio-eremuak?

1958an, Goodrich Chemical Company (gaur egun Lubrizol izena jarria) Estane TPU marka erregistratu zuen lehen aldiz. Azken 40 urteotan, 20 marka baino gehiago izan dira munduan zehar, eta marka bakoitzak hainbat produktu-serie ditu. Gaur egun, munduko TPU lehengaien fabrikatzaile nagusiak hauek dira: BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman Corporation, McKinsey, Golding, etab.

Elastomero bikain gisa, TPU-k beheranzko produktuen sorta zabala du, eguneroko beharretan, kirol-gaietan, jostailuetan, dekorazio-materialetan eta beste esparru batzuetan oso erabiliak direnak. Jarraian adibide batzuk daude.

① Oinetako materialak

TPU oinetako materialetarako erabiltzen da batez ere elastikotasun bikainagatik eta higadura erresistentziagatik. TPU duten oinetako produktuak ohiko oinetako produktuak baino askoz erosoagoak dira janzteko, beraz, zabalago erabiltzen dira goi mailako oinetako produktuetan, batez ere kirol oinetako batzuetan eta casual oinetakoetan.

② Hodiak

Bere leuntasuna, trakzio-erresistentzia ona, talkaren erresistentzia eta tenperatura altuen eta baxuen aurkako erresistentzia dela eta, TPU mahukak oso erabiliak dira Txinan gas- eta petrolio-mahuka gisa ekipamendu mekanikoetarako, hala nola hegazkinak, tankeak, automobilak, motozikletak eta makina-erremintak.

③ Kablea

TPU-k urraketa-erresistentzia, higadura-erresistentzia eta tolestura-ezaugarriak eskaintzen ditu, tenperatura altuko eta baxuko erresistentzia kablearen errendimendurako gakoa izanik. Beraz, Txinako merkatuan, kable aurreratuek, hala nola kontrol-kableak eta potentzia-kableak, TPUak erabiltzen dituzte kableen diseinu konplexuen estaldura-materialak babesteko, eta haien aplikazioak gero eta hedatuagoak dira.

④ Gailu medikoak

TPU PVC ordezko material segurua, egonkorra eta kalitate handikoa da, ez du ftalatorik eta beste substantzia kimiko kaltegarririk edukiko, eta kateter edo poltsa medikoko odolera edo beste likidoetara migratuko da albo-ondorioak sortzeko. Gainera, bereziki garatutako estrusio-maila eta injekzio-mailako TPU erraz erabil daitezke lehendik dauden PVC ekipoetan arazketa txiki batekin.

⑤ Ibilgailuak eta beste garraiobide batzuk

Nylon-oihalaren bi aldeak poliuretanozko elastomero termoplastikoz estruzituz eta estaliz, 3-15 pertsona daramatzaten borroka-eraso-almadi puzgarriak eta ezagutze-almadiak egin daitezke, goma bulkanizatuko baltsa puzgarriak baino askoz errendimendu hobearekin; Beira-zuntzez indartutako poliuretano termoplastikozko elastomeroa karrozeriaren osagaiak egiteko erabil daiteke, hala nola autoaren bi alboetako pieza moldatuak, ateen azalak, kolpeak, marruskaduraren aurkako zerrendak eta parrillak egiteko.